数据编码理论/香农容量
信道是一种通信媒介，数据可以通过它流动。在无线网络中，信道是发送方和接收方之间开放的空间，电磁波通过它传播。在有线网络中，信道是电信号流过的电线。
通过信道传输的数据会受到外部噪声干扰。在无线系统中，这种干扰可能是竞争的发送器，甚至可能是自然现象，如闪电或太阳辐射。这些类型的干扰也会影响有线传输。
接收信号中传输信息功率与噪声功率之比，以 dB（分贝）为单位，被称为信噪比。信噪比缩写为“SNR”，是学习传输网络时了解的重要指标，因为它会影响可以发送的数据量以及发送速度。如果我们有一个能量为E的信号，以及噪声密度为N，则我们计算 SNR 为
同样，如果我们有一个幅度为A的信号，以及一个方差为σ的噪声，我们计算 SNR 为
SNR 越高，接收到的信号就越忠实于发送的信号。SNR 越低，接收到的信号越有可能包含错误。我们不会在这本书中过多地讨论 SNR。然而，SNR 是通信系统中一个非常重要的量，并且存在一些旨在帮助降低低 SNR 信道中错误的代码类别。
带宽是通信信道的一种度量，它决定了哪些频率范围能够忠实地通过信道传输，哪些频率范围不能。我们不需要在这本书中详细讨论带宽，但可以肯定地说，它是一个重要的通信信道质量。
香农信道容量是一个公式，它将信道的带宽、信道的 SNR 和比特率联系起来。
[香农信道容量]
信道容量是数据可以在信道上以可忽略的错误率发送的比特率。试图以快于此速率的速度发送比特将使错误率超过可忽略的值。这将对我们的通信系统产生很大的负面影响。请注意，对于固定的带宽，随着 SNR 的降低，比特率也必须降低。
由于香农信道容量，我们可以看到一些重要的事实。第一个是，信道中噪声越大，我们的比特率就需要越慢。这意味着如果我们想以信道容量或更高的速度发送数据，我们需要有健壮的错误检查和纠正机制。
我们还可以看到，对于固定的 SNR，更大的带宽意味着更快的传输速率。
简而言之，为了更快地通过信道发送更多信息，我们需要
- 提高 SNR
- 增加带宽
- 使用更好的编码和纠错。